La recherche d’un traitement efficace pour COVID-19 a conduit une équipe de chercheurs à trouver un allié improbable pour leur travail: un lama nommé Winter. L’équipe de l’Université du Texas à Austin, des National Institutes of Health et de l’Université de Gand en Belgique rend compte de ses conclusions sur une avenue potentielle pour un traitement contre les coronavirus impliquant des lamas le 5 mai dans la revue Cell .
Le document est actuellement disponible en ligne en tant que «pré-épreuve», ce qui signifie qu’il est révisé par des pairs mais en cours de formatage final.
Les chercheurs ont lié deux copies d’un type spécial d’anticorps produit par les lamas pour créer un nouvel anticorps qui se lie étroitement à une protéine clé du coronavirus qui cause le COVID-19. Cette protéine, appelée protéine de pointe, permet au virus de pénétrer dans les cellules hôtes. Les premiers tests indiquent que l’anticorps bloque les virus qui affichent cette protéine de pointe d’infecter les cellules en culture.
Wayne State University in Detroit, Michigan
“Il s’agit de l’un des premiers anticorps connus pour neutraliser le SRAS-CoV-2”, a déclaré Jason McLellan, professeur agrégé de biosciences moléculaires à l’UT Austin et coauteur principal, faisant référence au virus qui cause le COVID-19.
L’équipe se prépare maintenant à mener des études précliniques sur des animaux tels que des hamsters ou des primates non humains, dans l’espoir de procéder à de nouveaux tests sur l’homme. L’objectif est de développer un traitement qui aiderait les gens peu de temps après l’infection par le virus.
“Les vaccins doivent être administrés un mois ou deux avant l’infection pour assurer la protection”, a déclaré McLellan. “Avec les thérapies par anticorps, vous donnez directement à quelqu’un les anticorps protecteurs et donc, immédiatement après le traitement, ils devraient être protégés. Les anticorps pourraient également être utilisés pour traiter quelqu’un qui est déjà malade afin d’atténuer la gravité de la maladie.”
Cela serait particulièrement utile pour les groupes vulnérables tels que les personnes âgées, qui réagissent modestement aux vaccins, ce qui signifie que leur protection peut être incomplète. Les agents de santé et autres personnes à risque accru d’exposition au virus peuvent également bénéficier d’une protection immédiate.
Lorsque le système immunitaire des lamas détecte des envahisseurs étrangers tels que des bactéries et des virus, ces animaux (et d’autres camélidés tels que les alpagas) produisent deux types d’anticorps: l’un qui est similaire aux anticorps humains et l’autre qui ne représente qu’environ le quart de la taille. Ces plus petits, appelés anticorps à domaine unique ou nanocorps , peuvent être nébulisés et utilisés dans un inhalateur.
Wayne State University in Detroit, Michigan
“Cela les rend potentiellement très intéressants en tant que médicament pour un agent pathogène respiratoire, car vous l’apportez directement sur le site de l’infection”, a déclaré Daniel Wrapp , étudiant diplômé du laboratoire de McLellan et co-premier auteur de l’article.
Inspirés par un type spécial d’anticorps produit par les lamas, les chercheurs ont créé un anticorps baptisé VHH-72Fc (bleu) qui se lie étroitement à la protéine de pointe du SARS-CoV-2 (rose, vert et orange), bloquant ainsi le virus d’infecter les cellules culture. La structure de la protéine de pointe a été découverte par une partie de la même équipe de recherche et publiée dans la revue Science le 19 février 2020. Crédit: Université du Texas à Austin
Qu’est-ce qui s’est passé durant cet hiver là ?
L’hiver, le lama, a 4 ans et vit toujours dans une ferme dans la campagne belge avec environ 130 autres lamas et alpagas. Son rôle dans l’expérience s’est produit en 2016 alors qu’elle avait environ 9 mois et les chercheurs étudiaient deux coronavirus antérieurs: SARS-CoV-1 et MERS- CoV . Dans un processus similaire à celui des humains recevant des injections pour les immuniser contre un virus, on lui a injecté des protéines de pointe stabilisées provenant de ces virus au cours d’environ six semaines.
Ensuite, les chercheurs ont prélevé un échantillon de sang et des anticorps isolés qui se sont liés à chaque version de la protéine de pointe. L’un d’eux a montré une réelle promesse pour arrêter un virus qui présente des protéines de pointe provenant du SRAS-CoV-1 provenant de cellules infectieuses en culture.
“C’était excitant pour moi parce que je travaillais là-dessus depuis des années”, a déclaré Wrapp . “Mais il n’y avait pas alors un grand besoin pour un traitement contre les coronavirus. Ce n’était que de la recherche fondamentale. Maintenant, cela peut aussi potentiellement avoir des implications translationnelles.”
L’équipe a conçu le nouvel anticorps qui semble prometteur pour traiter l’actuel SARS-CoV-2 en reliant deux copies de l’anticorps de lama qui a fonctionné contre le virus du SRAS antérieur. Ils ont démontré que le nouvel anticorps neutralise les virus présentant des protéines de pointe du SRAS-CoV-2 dans les cultures cellulaires.
Les scientifiques ont pu achever cette recherche et la publier dans une revue de premier plan en quelques semaines grâce aux années de travail qu’ils avaient déjà effectuées sur les coronavirus apparentés. McLellan a également dirigé l’équipe qui a d’ abord mis en correspondance la protéine pic de SA vers un vaccin.
( Wrapp a également co-écrit ce document avec d’autres auteurs sur le papier Cell actuel , y compris Nianshuang Wang d’ UT Austin , et Kizzmekia S.Corbett et Barney Graham du Centre de recherche sur les vaccins de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses.)
Outre Wrapp , l’autre co-premier auteur de l’article est Dorien De Vlieger , chercheur postdoctoral au Vlaams Institute for Biotechnology (VIB) de l’ Université de Gand , et les autres auteurs principaux en plus de McLellan sont Bert Schepens et Xavier Saelens , tous deux au VIB.
Ce travail a été soutenu par l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses (États-Unis), VIB, The Research Foundation-Flanders (Belgique), Flanders Innovation and Entrepreneurship (Belgique) et le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche (Allemagne).
Les scientifiques se sont inspirés des anticorps produits par le lama en face, nommé Winter, pour développer leur anticorps contre le SRAS-CoV-2. L’hiver a quatre ans et vit toujours dans une ferme de la campagne belge exploitée par le Vlaams Institute for Biotechnology de l’ Université de Gand . Crédits: Tim Coppens
Comment l’histoire a t elle commencé ?
Les premiers anticorps que l’équipe a identifiés dans les premiers tests SARS-CoV-1 et MERS- CoV en comprenaient un appelé VHH-72, qui se liait étroitement aux pics de protéines du SARS-CoV-1. Ce faisant, il a empêché un virus pseudotypé – un virus qui ne peut pas rendre les gens malades et a été génétiquement modifié pour afficher des copies de la protéine de pointe SARS-CoV-1 à sa surface – d’infecter les cellules.
Lorsque le SRAS-CoV-2 est apparu et a déclenché la pandémie de COVID-19, l’équipe s’est demandée si l’anticorps qu’ils avaient découvert pour le SRAS-CoV-1 serait également efficace contre son cousin viral. Ils ont découvert qu’il se liait également à la protéine de pointe de SARS-CoV-2, bien que faiblement.
L’ingénierie qu’ils ont faite pour le rendre plus efficace impliquait de lier deux copies de VHH-72, dont ils ont ensuite montré qu’elles neutralisaient un virus pseudotypé contenant des protéines de pointe provenant du SARS-CoV-2. Il s’agit du premier anticorps connu qui neutralise à la fois le SARS-CoV-1 et le SARS-CoV-2.
Il y a quatre ans, De Vlieger développait des antiviraux contre la grippe A lorsque Bert Schepens et Xavier Saelens lui ont demandé si elle serait intéressée à aider à isoler les anticorps contre les coronavirus des lamas.
Chercheuse Doctorante à l’université de Gand -Bélgique-
“Je pensais que ce serait un petit projet parallèle”, a-t-elle déclaré. “Maintenant, l’impact scientifique de ce projet est devenu plus important que je ne pouvais l’imaginer. C’est incroyable de voir à quel point les virus peuvent être imprévisibles.”